接收机技术的发展特点

如题所述

目前世界上有几十个公司在生产GPS接收机,产品达上百种。就它们的工作原理、功能和用途而论,大体上分类如下:

(1)按工作原理分类

有码相关型接收机,即利用码相关技术求得伪距观测值,这种接收机一定要知道码的结构,若知道C/A码结构为C/A码接收机,知道P码则为P码接收机;平方型接收机,即利用载波信号的平方技术去掉调制信号,以求得载波相位观测值,它不需要知道测距码结构,故称为无码接收机;混合型接收机,即可以同时求得伪距观测值和载波相位观测值。目前大部分测地型接收机如Trimble4000SSI、Leica200型等属于混合型。

(2)按用途分类

接收机可分为测地型、导航型和授时型三类。测地型主要用于精密大地测量、定位工作,这类接收机主要用载波相位观测值进行相对定位,定位精度高,仪器构造较复杂,价格较贵;导航型接收机主要用于运动物体的导航,它可以实时给出物体的位置和运行速度,都是采用C/A码伪距测量,单点实时定位,定位精度约25m(有SA干扰时为100m),其价格便宜。按运动载体的不同又有车载型、航海型和航空型之分;授时型接收机主要是利用GPS卫星提供的高精度时间标准授时,以及天文台和无线电通讯中的时间同步。

(3)按载波频率分类

单频接收机,只能接收L1载波信号来测定载波相位观测值进行定位。由于不能消除电离层延迟的影响,所以单频机适用于基线距离短(<15km)的精密定位,其精度可达(1~2)×10-6;双频接收机可以同时接收L1、L2两种载波信号,利用两种载波频率对电离层延迟的不同,可以消除电离层对电磁波信号延迟的影响。采用载波相位相对定位可进行长达几千公里的精密定位。

此外,有时也有按接收机的通道数进行分类。

接收机天线部分的结构和性能对整个接收机影响很大,该部分实际上是指接收天线和前置放大器两部分。对天线的基本要求是能最大限度地接收来自卫星的信号,减少信号损失,能最大限度地减弱信号的多路径效应,能保持天线的相位中心高度稳定,并与其几何中心尽量一致。目前,天线的类型大致有单板天线、四螺旋形天线、微带天线和锥形天线几种。

(4)测地型GPS接收机的发展情况

目前,双频高精度测地型接收机的型号很多,如Trimble的4000SSI、AOA公司的Ru-gue SNR-8000、Ashtech公司的Z-12、Leica公司的SR300等都是L1、L2全波型接收机,它们在长距离高精度静态定位方面是属于同一档次的接收机。测地型接收机的当前主要发展动向是:①增加天线的抗干扰能力,如采取特殊的波束锐化技术使接收机在强电台或高压线附近能正常工作。②提高抗多路径效应等误差的性能,如采用抑径环天线,多径缓解技术(窄距相关、频闪选通相关、超级跟踪技术)等。③采用可选编程型观测值自动组合的双频机,自动周跳探测,自动频带宽调节技术等。

(5)导航型接收机的发展情况

①发展具有差分功能的接收机,以接收国际海洋无线电委员会制定的RTCM-SC-104差分数据格式,这样,接收机就能享用公共的差分修正信息。

②采用多种措施提高C/A码测距精度,如相位平滑伪距、窄距相关、超级C/A码跟踪,同时获得P1码和C/A码的双码专利技术等,使其C/A码测距精度可达1m,有的接近0.1m,实现了所谓分米级实时定位,可广泛用于地质勘察、物化探定位、地图修测、海洋开发等。

③在高安全性航空导航接收机方面,发展了自主式完备性监测技术(RAIM),接收机自身能够实时地监视判断发生了故障的卫星信号并及时予以剔除,以确保导航的可靠性、安全性。

④提高动态性能,在导航接收机开机后十几秒钟就能实现首次定位输出,及时重新锁定卫星。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
相似回答